你是否也曾在空调房久坐后感到眼睛干涩、异物感?这种被称为“干眼症”的眼表疾病,正困扰着我国5%-50%的人群。严重病例需长期依赖类固醇或免疫抑制剂,但疗效有限且副作用明显。近日,《Frontiers in Medicine》发表的一项研究揭示了干眼症炎症反复发作的新机制:眼表高渗环境会“改写”角膜上皮细胞的代谢模式,进而“点燃”巨噬细胞的炎症性死亡(焦亡),而糖酵解抑制剂或成为阻断这一链条的潜在新疗法。
研究背景:干眼症的“隐形困境”
干眼症的核心特征是泪膜不稳定导致的眼表高渗应激,就像眼表细胞长期“泡”在高浓度盐水中。以往研究已知高渗会激活炎症反应,但具体“信号传递”路径一直不明确。角膜上皮细胞作为眼表的“第一道防线”,其代谢状态是否参与炎症调控?巨噬细胞焦亡——一种类似“细胞自爆”并释放炎症因子的程序性死亡方式——又在其中扮演什么角色?这些问题成为破解干眼症炎症恶性循环的关键。
核心发现:高渗环境如何“激活”炎症开关?
研究团队通过分析36例干眼症患者和32例健康人的眼表细胞及泪液样本,发现了一个关键线索:干眼症患者泪液中IL-1β(一种促炎因子)水平显著升高,同时眼表细胞的糖酵解基因(如HK1、PKM2)和焦亡相关基因(如NLRP3、GSDMD)表达异常活跃。这提示,高渗环境可能通过改变细胞“能量代谢”(糖酵解)来触发炎症。
进一步的体外实验揭开了具体机制:当角膜上皮细胞处于高渗环境(模拟干眼症泪膜状态)时,会启动“代谢重编程”——就像细胞从“节能模式”切换到“高速耗能模式”,糖酵解关键蛋白(如LDH、PDH)表达增加,乳酸分泌增多。这种“代谢紊乱”的细胞会释放信号,诱导巨噬细胞发生焦亡:细胞破裂并释放大量炎症因子,形成“炎症风暴”。
实验验证:从细胞到动物的“证据链”
为验证这一机制,研究团队搭建了三层证据体系:
临床样本:干眼症患者泪液IL-1β水平较健康人显著升高,眼表细胞糖酵解和焦亡基因表达上调;
细胞模型:高渗环境下,角膜上皮细胞糖酵解活性增强,其分泌的“代谢信号”可使巨噬细胞焦亡率提升(ROS水平升高、焦亡蛋白表达增加);而用糖酵解抑制剂2-DG“阻断”这一代谢过程后,巨噬细胞焦亡明显减轻;
动物实验:在干眼症模型小鼠中,2-DG治疗后泪液分泌量显著增加,角膜损伤细胞减少,浸润的炎症巨噬细胞数量下降,糖酵解和焦亡相关蛋白表达被抑制。
应用前景:糖酵解抑制剂或成“抗炎新武器”
这项研究首次揭示了“角膜上皮细胞代谢-巨噬细胞焦亡”这一跨细胞炎症轴,为干眼症治疗提供了新思路。目前临床常用的类固醇药物虽能抗炎,但长期使用可能导致眼压升高、白内障等副作用。而2-DG通过“釜底抽薪”抑制代谢紊乱,从源头减少炎症触发,在动物模型中展现出改善泪液分泌、减轻角膜损伤的效果,且副作用可能更低。
不过研究也指出局限性:目前样本量较小(36例患者),动物模型主要模拟自身免疫性干眼症,对蒸发过强型等其他类型的适用性需进一步验证。未来需开展更大规模临床研究,探索2-DG的最佳剂量和长期安全性。
来源: 医学前沿FrontMed
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